170310. lajstromszámú szabadalom • Oszcillgrafikus ferrométer
5 170310 6 Cél a találmánnyal olyan oszcillografikus ferrométer létrehozása, amely lehetővé teszi a vizsgálandó próbadarab homogén mágneses térben történő átmágnesezését, ahol a mágneses tér homogenitása a térerősség axiális komponenseinek hatványsorba fejtésénél — 5 az axiális koordináta hatványai szerint —, a második hatványon szereplő tag együtthatóját nullává teszi, és négyszögletes hiszterézishurokkal rendelkező munkadarabok mérésénél nagyobb érzékenységet és mérési pontosságot biztosít a mérőtekercsben fellépő zavaró 10 rezgések elnyomásával és a mágnesező áram nemlineáris torzításai által okozott kompenzálási hibák csökkentésével, valamint lehetővé teszi az I- mágnesező és H- térerősség pillanatnyi értékek mérését az átmágnesezési ciklus egy tetszőleges pontjában a 15 dB/dt jel és a dH/dt jel hányadosaként definiált differenciális permeabilitás meghatározásához. Fennáll az a lehetőség, hogy az elektromágneses összveszteség mérési folyamatát digitális hitelesítő készülékeken történő leolvasással automatizáljuk, valamint az 20 oszcillográf képernyőjének kihasználási tényezőjét hitelesített és hitelesítő jelekkel ellátott tengelyek ábrázolásával megnöveljük. A találmány szerint a feladatot úgy oldjuk meg, hogy a mágnesező készülékkel ellátott oszcillogra- 25 fikus ferrométerben a mágnesező készülék egymenetű szekunder tekerccsel ellátott feszültségcsökkentő transzformátort és ehhez csatlakozó ellipszisszerű szolenoidot tartalmaz. A szolenoid alkotóin állandó lépésekben tekercselt és átáramló közegek hűtött 30 üreges menetek vannak elhelyezve. A ferrométer mágnesező mérőcsatornája mérőtekercset és áramkompenzáló tekercset tartalmaz. A mágnesezőtér mérőcsatorna térerősségadóval és a dinamikus hiszterézishurok paramétereit mérő, elektronsugárcsővel 35 ellátott áramkörrel rendelkezik. A mágnesező berendezés a találmány szerint legalább két, ellipszisszerű és közbenső légtérrel ellátott koaxiálisán elhelyezett szolenoidot tartalmaz, melyet geometriai méretei egymáshoz és a közbenső légtér hosszához viszonyítva 40 a következő összefüggésben vannak: L =-0,1368 K3 + 0,0822 K2 + + 0,7168 K + 0,007 k = 1,108 (I)0>6415 45 K 0,1 ^0,9 ahol 50 RL az ellipszisszerű szolenoid nyílásának sugara, L az ellipszisszerű szolenoid hosszúságának fele, 1 az ellipszisszerű szolenoidok közötti légtér hossza, és k a szolenoid alkotóinak szűkülési tényezője. 55 A közbenső légtér központjában a mágnesező mérőcsatorna mérőtekercse van elhelyezve. Ennek a mérőcsatornának a kompenzálótekercse a szolenoiddal koaxiálisán van elhelyezve. Az azonos értelemben sorosan kapcsolt szolenoidokat összekötő áram-hoz- 60 závezető elemek az egy menetből álló transzformátortekercs egy részét képezik, és koaxiális hengerként vannak kialakítva, továbbá homlokoldalaikon víz hozzávezetésére szolgáló gyüjtőcsövekkel vannak összekötve. 65 Célszerűen mindegyik mérőtekercs kompenzáló rendszerében a szolenoid mágneses fluxusával csatolt áramkompenzáló tekercs és a transzformátor magjának mágneses fluxusával csatolt feszültségkompenzáló tekercs van elhelyezve. Mindegyik áramkompenzáló tekercs a megfelelő szolenoiddal koaxiálisán van elhelyezve, a szolenoid hosszúsága 1/4-nek megfelelő távolságban a szolenoid jobb végétől — jobb menetű tekercselésnél —, és a szolenoid hosszúsága 1/12-nek megfelelő hosszúságú. Az egyik áramkompenzáló tekercs a feszültségkompenzáló tekerccsel az első harmonikus amplitúdó- és fáziskiegyenlítőjén át ellentétes értelemben sorba van kapcsolva. A másik áramkompenzáló tekercs a magasabb harmonikusok amplitúdó- és fáziskiegyenlítőjén át a mágnesező mérőcsatorna mérőtekercsével ellentétes értelemben, sorba van kapcsolva. A mágnesező mérőcsatorna mindegyik mérőtekercse ennél az oszcillografikus ferrométernél külső oldala felöl nagy elektromos vezetőképességű anyagból készült, rövidre zárt nem mágneses ernyővel vehető körül, amely ernyő hosszának és a mérőtekercs hosszának viszonyát nagyobbra vagy egyenlőre kell választani, mint 1,2. Abban az oszcillografikus ferrométerben, amely egy integrátort és ezzel sorba kapcsolt fáziskorrektort tartalmaz mindegyik mérőcsatornában, valamint hitelesítő készülékekkel van ellátva, a dinamikus hiszterézishurok paramétereit mérő áramkör a célnak megfelelően a következő alkatrész csoportokkal és egységekkel van ellátva: — átalakítóval, amelynek bemenete a fáziskorrektor kimenetére csatlakozik a mágnesezőtér mérőcsatornában és amelynek kimenete az elektronsugárcső vezérlő elektródjára van kapcsolva; — áram- és térerősség pillanatérték átalakítóval, amely ezeket az értékeket egyenfeszültséggé alakítja át, és amelynek bemenete a mágnesező és mágnesezőtér mérőcsatornák fáziskiegyenlítőinek kimeneteire, valamint az átalakító kimenetére van kapcsolva, kimenetei pedig a mérőjel polaritására érzékeny hitelesítő készülékre csatlakoznak; — a differenciális mágneses permeabilitást vagy szuszceptibilitást kiértékelő egységgel, amelynek bemenetei a mágnesezőtér mérőcsatorna integrátorának bemenetével és a mágnesező mérőcsatorna bemenetével, valamint az átalakító kimenetével párhuzamosan vannak kapcsolva; — Az elektromágneses összveszteséget számító egységgel, amelynek bemenetei a mágnesező mérőcsatorna és a mágnesezőtér mérőcsatorna bemeneteivel és kimeneteivel vannak összekötve; — léptéjkjelekkel hitelesített mágnesező és térerősség koordinátatengelyeket ábrázoló funkciós egységgel, amelynek bemenetei a fáziskorrektor kimenetével vannak összekötve a mágnesező mérőcsatornában, valamint a mágnesező tér mérőcsatorna kimenetével, kimenete pedig az elektronsugárcső eltérítő lemezeire csatlakozik egy automatikus kapcsolón át, amelynek bemenete a mágnesező mérőcsatorna fáziskorrektorának kimenetére van kapcsolva, továbbá a differenciális mágneses permeabilitást vagy szuszceptibilitást kiértékelő egység és az elektromágneses összveszteséget számító egység kimenetei a megfelelő hitelesítő készülékekre csatlakoznak. Előnyösen az oszcillografikus ferrométer átalakító-3
